一种风机桨叶健康监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及风机桨叶监控技术领域，尤其涉及一种风机桨叶健康监控系统。


背景技术：

2.经济、能源与环境的协调发展是实现国家现代化目标的必要条件。随着全球气候变暖与化石能源的不断消耗及其对环境的影响问题，其它能源的开发越来越受到重视。而在这些新兴的能源种类中，风能作为太阳能的转换形式之一，是取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源，不会产生任何有害气体和肥料，不会污染环境，发展潜力巨大，前景广阔。
3.目前的风力发电机采用的发电方式是风力驱动涡轮旋转，进而带动发电机进行发电。目前所使用的涡轮桨叶的应力监测方案由应力传感器通过光纤连接到采集盒，采集盒产生的大量数据通过wlan传输到网关，再后台、中心或云端进行处理。
4.这样的处理方式中的桨叶模块靠电池供电，可靠性低，维护成本高，扩展性弱或无法进行扩展。


技术实现要素：

5.鉴于背景技术存在的不足，本实用新型涉及一种风机桨叶健康监控系统，根据上述问题，设计了一种通过特制电缆连接的桨叶模块，供电方便，省去电池的麻烦，监控范围较广，扩展性强，解决了桨叶模块的供电及通讯问题。
6.本实用新型涉及一种风机桨叶健康监控系统，包括轮毂、桨叶、机舱和云端，所述轮毂内设置有桨叶主控制系统，所述桨叶主控制系统与桨叶的关系为一对多，所述轮毂与桨叶之间固定连接，所述桨叶相对轮毂转动，所述机舱上设置有边缘网关，所述边缘网关与桨叶主控制系统之间采用无线连接，所述云端包括云平台，所述云平台与边缘网关通过4g或光纤连接，所述桨叶与轮毂之间还连接有特制弹簧，所述特制弹簧外围设置有螺旋缠绕的特制电缆。
7.通过采用上述方案，所述桨叶主控制系统轮询桨叶数据，再通过zigbee无线传输将数据传输到位于机舱的边缘网关，所述特制弹簧起到桨叶与轮毂之间的支撑作用，同时提供一定幅度的活动空间，保护线缆不被拉扯导致损坏。
8.进一步的，所述特制电缆内包括四芯：电源线、地线和两条485总线。
9.通过采用上述方案，通过内置电源线、485总线的方式，使得桨叶到轮毂之间通电，解决桨叶模块供电及通讯问题。
10.进一步的，所述边缘网关与桨叶主控制系统之间采用无线连接为zigbee。
11.通过采用上述方案，实现无线传输，zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
12.进一步的，所述桨叶主控制系统与桨叶之间的有线连接采用485总线连接。
13.通过采用上述方案，所述传感器模块间通过485总线汇合完成数据的过滤、聚合，汇集信息方便，传输速度快，筛选性强。
14.进一步的，所述桨叶内设置有多个传感器模块，每个传感器模块间通过有线连接汇合至总线处。
15.通过采用上述方，所述桨叶主控制系统与每个桨叶的总线连接完成数据传输案，所述边缘网关接收所有桨叶的传感器数据，进行人工智能模式识别，通过4g传输到云平台，并接收云平台的控制命令，并通过无线传输给桨叶主控制系统，从而完成整个系统的监控作用。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型实施例的系统连接结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例的轮毂与桨叶间连接结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例的特制电缆结构示意图。
20.附图标记，1、轮毂；2、桨叶；3、机舱；4、云端；5、桨叶主控制系统；6、特制弹簧；7、特制电缆；71、电源线；72、地线；73、485总线。
具体实施方式
21.以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
22.为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
23.本实用新型的实施例1参照图1、图2、图3所示，包括轮毂1、桨叶2、机舱3和云端4，所述轮毂1内设置有桨叶2主控制系统，所述桨叶2主控制系统与桨叶2的关系为一对多，所述轮毂1与桨叶2之间固定连接，所述桨叶2相对轮毂1转动，所述机舱3上设置有边缘网关，所述边缘网关与桨叶2主控制系统之间采用无线连接，所述边缘网关与桨叶2主控制系统之间采用无线连接为zigbee，实现无线传输，zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。所述云端4包括云平台，所述云平台与边缘网关通过4g或光纤连接。
24.所述桨叶2与轮毂1之间还连接有特制弹簧6，所述特制弹簧6外围设置有螺旋缠绕的特制电缆7，所述特制电缆7内包括四芯：电源线71、地线72和两条485总线73，通过内置电源线71、485总线73的方式，使得桨叶2到轮毂1之间通电，解决桨叶2模块供电及通讯问题。所述桨叶2主控制系统轮询桨叶2数据，再通过zigbee无线传输将数据传输到位于机舱3的边缘网关，所述特制弹簧6起到桨叶2与轮毂1之间的支撑作用，同时提供一定幅度的活动空间，保护线缆不被拉扯导致损坏。
25.所述桨叶2主控制系统与桨叶2之间的有线连接采用485总线73连接，所述传感器模块间通过485总线73汇合完成数据的过滤、聚合，汇集信息方便，传输速度快，筛选性强。
26.所述桨叶2内设置有多个传感器模块，每个传感器模块间通过有线连接汇合至总线处，所述桨叶2主控制系统与每个桨叶2的总线连接完成数据传输案，所述边缘网关接收所有桨叶2的传感器数据，进行人工智能模式识别，通过4g传输到云平台，并接收云平台的
控制命令，并通过无线传输给桨叶2主控制系统，从而完成整个系统的监控作用。所述传感器模块为超灵敏度光线传感器。
27.本实用新型的工作原理及步骤如下：
28.通过每个桨叶2上的传感器模块将环境光强转换成数字信号，数据经过过滤、聚合再通过485总线73传输到位于轮毂1的桨叶2主控制系统中，所述桨叶2主控制系统轮询每个超灵敏度光线传感器数据，再通过zigbee无线传输将数据传输到位于机舱3的边缘网关。所述边缘网关接收所有超灵敏度光线传感器数据，进行人工智能模式识别，通过4g传输到云平台，并接收云平台的控制命令，并通过zigbee传输给桨叶2主控制系统。
29.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。